歴史 西安市巴橋にある 武帝 の墓 (紀元前140~87年)から出土した麻繊維の包装紙 麻から作られた最初の粗い紙は、 西漢王朝 初期に遡り、約2000年前に麻の端などさまざまな安価な材料を使用して紙の製造を改良し標準化した蔡倫 による製紙 の名目上の発明の200年前である。 [ 1 ] 再生麻の衣類、ぼろ布、漁網が紙の製造の原料として使用された。[ 2 ] 西暦6世紀までに、製紙プロセスは、数千年前から大麻が使用されていた朝鮮半島と、1万年前から大麻が使用されていた 日本 に広まった。[ 3 ]
初期の西洋での使用 麻紙がヨーロッパに伝わったのは13世紀、中東経由であった。ドイツで初めて使用されたのは14世紀のことである。木材 パルプから紙を製造する方法が確立されたのは19世紀になってからであり、必ずしも麻紙よりも安価ではなかったものの、木材は既に収穫可能な状態で存在していたため、追加の生産は不要であった。特に筆記用紙や印刷用紙の分野では、その需要が抑制された。
ロシアのサンクトペテルブルク にあるゴズナク製紙工場は1818年に開業した。主な原料として麻を使用していた。この工場で作られた紙は、「銀行券 、印紙、信用状、郵便切手、債券、株式、その他の透かし入りの 紙」の印刷に使用された。[ 4 ]
20世紀 1916年、米国農務省の主任科学者であるリスター・ホクシー・デューイ とジェイソン・L・メリルは、麻パルプから作られた紙を作り、麻の茎から作られた紙は「パルプ材で作られた紙に比べて優れている」と結論付けました。[ 5 ] [ 6 ] 麻の茎の化学組成は木材の化学組成と似ているため、[ 7 ] 麻は紙の製造原料として適しています。同じLHデューイによる麻とその他の繊維に関する後の本(1943年)には、紙の製造原料としての麻についての記述はありません。[ 8 ] [ 9 ] 乾燥した麻には、木材の約40 ~ 50%と比較して、 約57%のセルロース (紙の主成分)が含まれています。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 麻にはリグニン含有量が低いという利点もあります。麻にはリグニンが 5 ~ 24%しか含まれていません[ 13 ] 木材には 20 ~ 35% 含まれています[ 14 ] このリグニンは化学的に除去する必要があり、木材の場合はその過程でより多くの化学薬品の使用が必要です[ 15 ] 米国の麻繊維の実際の生産量は 1933 年まで年間約 500 トンまで減少し続けました。1934 年と 1935 年の間に麻の栽培は増加し始めましたが、依然として非常に低いレベルで、麻から作られる紙の大幅な増加はありませんでした[ 16 ] [ 17 ]
第二次世界大戦後、産業用ヘンプは小規模な区画でのみ栽培されていました。1950年代と1960年代に育成された産業用ヘンプはTHCを ほとんど含まないものの、近年の数十年間で多くの国で栽培が禁止されています。ドイツでは、麻薬としての 違法な大麻の使用 を防ぐため、 1982年から1995年まで麻薬法によってヘンプの栽培が完全に禁止されていました。特にフランスでは、 紙巻紙 の製造に使用されるヘンプの品種が依然として使用され、栽培されていました(フランスのヘンプを 参照)。1994年時点で、フランスのヘンプ作物のほとんどは、巻紙、通貨、聖書用の高品質紙(インド紙 )の製造に使用されていました。[ 18 ] [ 19 ]
コンテンポラリー 現在、麻パルプには、例えばタバコ用紙として、小さなニッチ市場が存在する。[ 21 ] 麻繊維は、麻以外の供給源からの繊維と混合される。1994年には、100%純粋な麻紙の生産は大きくなかった。[ 22 ] 1991年の世界の麻パルプ生産量は年間約12万トンと推定され、これは世界の年間パルプ生産量の約0.05%であった。[ 23 ] 2003年には、世界の麻繊維の総生産量は8万トンから約6万トンに減少した。[ 21 ] これは、年間25万トンを下回ることのない木材繊維の典型的なパルプ工場と比較することができる。[ 22 ] [ 24 ] 麻パルプのコストは木材パルプの約 6 倍です。[ 23 ] これは主に、西側諸国にある麻加工工場の規模が小さく、設備が旧式であること、そして麻は年に 1 回 (8 月) に収穫され[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] 、製紙工場に 1 年間供給するために保管する必要があるためです。この保管には、かさばる茎の束を (ほとんど手作業で) たくさん扱う必要があります。もう 1 つの問題は、麻の植物全体を製紙用に経済的に準備することができないことです。木材製品産業では収穫された木の繊維のほぼ 100% を使用しますが、乾燥した麻の茎 (樹皮、靭皮と呼ばれる) の約 25% だけが、製紙 に望ましい長くて丈夫な繊維を含んでいます。[ 29 ] これらすべてが、原材料費の高騰につながっています。麻パルプは過酸化水素 で漂白されるが、この工程は現在では木材パルプにも一般的に用いられている。
市場占有率 1990年代末には、麻繊維を紙の製造に使用することがヨーロッパにおける麻の(合法的な)使用の90%を占めていましたが、近年ヨーロッパの他の地域で産業用麻の栽培が解禁されたことにより、他の用途(繊維、天然繊維強化プラスチック )での使用が増加し、現在ではその割合は約70~80%に達し、依然としてヨーロッパで最も重要な麻製品ラインとなっています。今日、麻はスペイン やイギリス などでタバコ用紙などに使用されています。[ 30 ]
2000 年頃、亜麻と麻のパルプの生産量は年間 25,000 ~ 30,000 トンに達し、これは約 37,000 ~ 45,000 トンの繊維から生産された。生産されたパルプの最大 80% は特殊紙 (95% は紙巻紙 ) に使用されている。標準パルプの分野に入るのは約 20% だけで、そのほとんどは低品質の木材パルプ (ハードル 含有量の高い未精製トウ ) である。麻パルプのみの場合、特殊紙の割合はおそらく約 99% である。市場は飽和状態にあると考えられており、この分野での成長は見込まれないか、ごくわずかであると予測されている。[ 31 ] [ 32 ]
費用 麻を使用するためのインフラが未発達なため、生産コストは木材 から作られる紙の約5倍高くなっています。麻紙は主に特殊用途に使用され、印刷、筆記、包装紙などの大量生産用途には使用されていません。製紙業界がセルロース繊維の原料を木材から麻に切り替える場合、コスト差を相殺するために以下の利点を活用できます。
麻は森林よりも1ヘクタールあたり年間3~4倍多くの利用可能な繊維を生産し、麻は殺虫剤や除草剤を必要としません。[ 34 ] 麻は収穫までの期間がはるかに短い。麻の茎が成熟するまでには約3~4ヶ月かかるが[ 35 ] 、 木の場合は20~80年かかる。麻は成長速度が速いだけでなく、セルロース含有量も高い[ 36 ] 。 この収穫までの期間が短いということは、木材の代わりに麻を使えば紙をより速く生産できるということである。 麻紙は過酸化水素で漂白できるため、木材パルプほど毒性のある漂白剤や多くの化学物質を必要としません。つまり、紙に木材の代わりに麻を使用することで、塩素やダイオキシンの流出を防ぐことができ、環境面で大きなメリットが得られます。[ 37 ] 麻紙は最大8回までリサイクルできるのに対し、木材パルプから作られた紙はわずか3回しかリサイクルできない。[ 37 ] 木材パルプの紙と比較して、麻繊維から作られた紙は分解しにくく、経年劣化で黄ばんだり茶色くなったりしません。[ 37 ] また、麻は世界で最も丈夫な天然繊維の1つでもあります[ 38 ] 。これが、麻の紙が長持ちし、耐久性がある理由の1つです。 いくつかの要因が、紙の代替として木材、特に麻などの農業繊維の使用増加を後押ししている。森林破壊、特に原生林の破壊、そして世界の野生木材資源の減少は、今日、主要な生態学的懸念事項となっている。麻を木材の代替として使用することは、生物多様性の保全に貢献するだろう。[ 38 ]
用途 麻パルプは特殊グレードに用いられることが多いが、「木材不使用」や耐久性が求められる一部の汎用紙にも(通常はブレンドとして)使用されている。[ 23 ]
印刷用 – 自然な色調と手触りがデザインの一部となる、小ロット印刷やブランドイメージを重視した印刷物(マーケティング資料やアート/ブランド素材など)に使用されます。一般的な例としては、名刺、パンフレット、ポストカード、チラシ、プレゼンテーション用フォルダーなどがあります。機械加工性を向上させ、コストを従来の用紙に近い水準に抑えるため、他の繊維と混紡されることがよくあります。 筆記用紙 – 折り曲げ耐久性と長繊維強度が重視される文房具や高級筆記用紙に使用されます。これらの製品は、真っ白さよりも耐久性と独特の質感を重視することが多いです。 包装材 – 耐引裂性と環境への配慮が重視される包装用紙や板状基材(スリーブ、挿入物、下げ札など)に使用されます。麻は、唯一の繊維源としてではなく、補強材として配合されることが多いです。 特殊グレード – 最もよく知られている用途は、特定の性能要件がコストに見合うニッチな紙(例えば、薄い紙、セキュリティ指向の紙、技術/ろ過用途)に限られます。[ 23 ]
参考文献
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